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유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

790문제 · 37 / 40쪽

721.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절영어 원문

Calculate 1+2+3+⋯+n1 + 2 + 3 + \cdots + n and n(n+1)2\dfrac{n(n + 1)}{2} for several natural numbers nn. What do you observe?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법계산자동 분류
724.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 3a번영어 원문

Use mathematical induction to prove each of the following:

For each natural number nn, 2+5+8+⋯+(3n−1)=n(3n+1)22 + 5 + 8 + \cdots + \left( {3n - 1} \right) = \dfrac{{n\left( {3n + 1} \right)}}{2}.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

For each n∈Nn \in \mathbb{N}, let P(n)P( n ) be, 2+5+8+⋯+(3n−1)=n(3n+1)22 + 5 + 8 + \cdots + (3n - 1) = \dfrac{{n( {3n + 1} )}}{2}. When we use n=1n = 1, the summation on the left side of the equation is 2, and the right side is 1(3⋅1+1)2=2\dfrac{1(3 \cdot 1 + 1)}{2} = 2. Therefore, P(1)P( 1 ) is true. For the inductive step, let k∈Nk \in \mathbb{N} and assume that P(k)P \left( k \right) is true. Then,

2+5+8+⋯+(3k−1)=k(3k+1)22 + 5 + 8 + \cdots + \left( {3k - 1} \right) = \frac{{k \left( {3k + 1} \right)}}{2}

. We now add 3(k+1)−13 \left( k + 1 \right) - 1 to both sides of this equation. This gives

2+5+8+⋯+(3k−1)+3(k+1)−1=k(3k+1)2+(3(k+1)−1)=k(3k+1)2+(3k+2)\begin{aligned}2 + 5 + 8 + \cdots + (3k - 1) & \\ + 3 \left( {k + 1} \right)-1 & = \frac{{k \left( {3k + 1} \right)}}{2} + \left( 3 \left( k + 1 \right) - 1 \right) \\ & = \frac{{k \left( {3k + 1} \right)}}{2} + \left( {3k + 2} \right)\end{aligned}

If we now combine the terms on the right side of the equation into a single fraction, we obtain

2+5+⋯+(3k−1)+3(k+1)−1=k(3k+1)+6k+42=3k2+7k+42=(k+1)(3k+4)2=(k+1)(3(k+1)+1)2\begin{aligned}2 + 5 + \cdots + \left( {3k - 1} \right) + 3 \left( {k + 1} \right)-1 & = \frac{k \left( 3k + 1 \right) + 6k+4}{2} \\ & = \frac{ 3k^2 + 7k + 4}{2} \\ & = \frac{ \left( k + 1 \right) \left( 3k + 4 \right)}{2} \\ & = \frac{ \left( k + 1 \right) \left( 3 \left( k + 1 \right) + 1 \right)}{2}\end{aligned}

This proves that if P(k)P\left( k \right) is true, then P(k+1)P\left( {k + 1} \right) is true.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 2b번
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
725.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 3b번영어 원문

Use mathematical induction to prove each of the following:

For each natural number nn, 1+5+9+⋯+(4n−3)=n(2n−1)1 + 5 + 9 + \cdots + \left(4n - 3 \right) = n \left(2n - 1 \right).

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
726.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 3c번영어 원문

Use mathematical induction to prove each of the following:

For each natural number nn, 13+23+33+⋯+n3=[n(n+1)2]21^3 + 2^3 + 3^3 + \cdots + n^3 = \left[ {\dfrac{{n\left( {n + 1} \right)}}{2}} \right]^2.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 8번
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
727.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 6a번영어 원문

Complete the following.

Calculate 1+3+5+⋯+(2n−1)1 + 3 + 5 + \cdots + \left( {2n - 1} \right) for several natural numbers nn.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 3a번
# 수학적 귀납법계산자동 분류
728.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 8a번영어 원문

Use mathematical induction to prove each of the following:

For each natural number nn, 3 divides (4n−1)\left( {4^n - 1} \right).

정답·풀이 보기 (영어 원문)

The key to the inductive step is that if 4k=1+3m4^k = 1 + 3m, then 4k⋅4=4(1+3m)4^k \cdot 4 = 4 ( 1 + 3m ), which implies that

4k+1−1=3(1+4m)4^{k+1} - 1 = 3 (1 + 4m )

.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
729.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 8b번영어 원문

Use mathematical induction to prove each of the following:

For each natural number nn, 6 divides (n3−n)\left( {n^3 - n} \right).

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 8번
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
730.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 11a번영어 원문

Complete the following.

Calculate the value of 5n−2n5^n - 2^n for n=1n = 1, n=2n = 2, n=3n = 3, n=4n = 4, n=5n = 5, and n=6n = 6.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법계산자동 분류
731.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 14번영어 원문

Use mathematical induction to prove that the sum of the cubes of any three consecutive natural numbers is a multiple of 9.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

Three consecutive natural numbers may be represent by nn, n+1n + 1, and n+2n + 2, where nn is a natural number. For the inductive step, think before you try to do a lot of algebra. You should be able to complete a proof of the inductive step by expanding the cube of only one expression.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
732.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 16a번영어 원문

In calculus, it can be shown that

∫sin⁡ 2x dx=x2−12sin⁡xcos⁡x+c and ∫cos⁡ 2x dx=x2+12sin⁡xcos⁡x+c\begin{aligned}\int_{}^{} \sin^{\,2} x \, dx & = \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \sin x \cos x + c \text{ and } \\ \int_{}{} \cos^{\,2} x \, dx & = \frac{x}{2} + \frac{1}{2} \sin x \cos x + c\end{aligned}

. Using integration by parts, it is also possible to prove that for each natural number nn,

∫sin⁡ nx dx=−1nsin⁡n−1xcos⁡x+n−1n∫sin⁡ n−2x dx and ∫cos⁡ nx dx=1ncos⁡n−1xsin⁡x+n−1n∫cos⁡ n−2x dx\begin{aligned}\int_{}{} \sin^{\,n} x \, dx & = -\frac{1}{n} \sin^{n-1}x \cos x + \frac{n-1}{n} \int{}{} \sin^{\,n-2}x \, dx \text{ and } \\ \int_{}{} \cos^{\,n} x \, dx & = \frac{1}{n} \cos^{n-1}x \sin x + \frac{n-1}{n} \int{}{} \cos^{\,n-2}x \, dx\end{aligned}

.

Determine the values of

∫0π/2sin⁡ 2x dx and ∫0π/2sin⁡ 4x dx\int_{0}^{\pi/2} \sin^{\,2} x \, dx \qquad \text{ and } \qquad \int_{0}^{\pi/2} \sin^{\,4} x \, dx

.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 8번
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
733.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 16b번영어 원문

In calculus, it can be shown that

∫sin⁡ 2x dx=x2−12sin⁡xcos⁡x+c and ∫cos⁡ 2x dx=x2+12sin⁡xcos⁡x+c\begin{aligned}\int_{}^{} \sin^{\,2} x \, dx & = \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \sin x \cos x + c \text{ and } \\ \int_{}{} \cos^{\,2} x \, dx & = \frac{x}{2} + \frac{1}{2} \sin x \cos x + c\end{aligned}

. Using integration by parts, it is also possible to prove that for each natural number nn,

∫sin⁡ nx dx=−1nsin⁡n−1xcos⁡x+n−1n∫sin⁡ n−2x dx and ∫cos⁡ nx dx=1ncos⁡n−1xsin⁡x+n−1n∫cos⁡ n−2x dx\begin{aligned}\int_{}{} \sin^{\,n} x \, dx & = -\frac{1}{n} \sin^{n-1}x \cos x + \frac{n-1}{n} \int{}{} \sin^{\,n-2}x \, dx \text{ and } \\ \int_{}{} \cos^{\,n} x \, dx & = \frac{1}{n} \cos^{n-1}x \sin x + \frac{n-1}{n} \int{}{} \cos^{\,n-2}x \, dx\end{aligned}

.

Use mathematical induction to prove that for each natural number nn,

∫0π/2sin⁡ 2nx dx=1⋅3⋅5⋯(2n−1)2⋅4⋅6⋯(2n)π2 and ∫0π/2sin⁡ 2n+1x dx=2⋅4⋅6⋯(2n)1⋅3⋅5⋯(2n+1)\begin{aligned}\int_{0}^{\pi/2} \sin^{\,2n}x \, dx & = \frac{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdots (2n - 1)}{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdots (2n)} \frac{\pi}{2} \text{ and } \\ \int_{0}^{\pi/2} \sin^{\,2n+1}x \, dx & = \frac{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdots (2n)}{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdots (2n + 1)}\end{aligned}

. These are known as the Wallis sine formulas.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 5번
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
734.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 16c번영어 원문

In calculus, it can be shown that

∫sin⁡ 2x dx=x2−12sin⁡xcos⁡x+c and ∫cos⁡ 2x dx=x2+12sin⁡xcos⁡x+c\begin{aligned}\int_{}^{} \sin^{\,2} x \, dx & = \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \sin x \cos x + c \text{ and } \\ \int_{}{} \cos^{\,2} x \, dx & = \frac{x}{2} + \frac{1}{2} \sin x \cos x + c\end{aligned}

. Using integration by parts, it is also possible to prove that for each natural number nn,

∫sin⁡ nx dx=−1nsin⁡n−1xcos⁡x+n−1n∫sin⁡ n−2x dx and ∫cos⁡ nx dx=1ncos⁡n−1xsin⁡x+n−1n∫cos⁡ n−2x dx\begin{aligned}\int_{}{} \sin^{\,n} x \, dx & = -\frac{1}{n} \sin^{n-1}x \cos x + \frac{n-1}{n} \int{}{} \sin^{\,n-2}x \, dx \text{ and } \\ \int_{}{} \cos^{\,n} x \, dx & = \frac{1}{n} \cos^{n-1}x \sin x + \frac{n-1}{n} \int{}{} \cos^{\,n-2}x \, dx\end{aligned}

.

Use mathematical induction to prove that

∫0π/2cos⁡ 2nx dx=1⋅3⋅5⋯(2n−1)2⋅4⋅6⋯(2n)π2 and ∫0π/2cos⁡ 2n+1x dx=2⋅4⋅6⋯(2n)1⋅3⋅5⋯(2n+1)\begin{aligned}\int_{0}^{\pi/2} \cos^{\,2n}x \, dx & = \frac{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdots (2n - 1)}{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdots (2n)} \frac{\pi}{2} \text{ and } \\ \int_{0}^{\pi/2} \cos^{\,2n+1}x \, dx & = \frac{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdots (2n)}{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdots (2n+1)}\end{aligned}

. These are known as the Wallis cosine formulas.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 12번
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
735.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 17a번영어 원문

Complete the following.

Why is it not possible to use mathematical induction to prove a proposition of the form

(∀x∈Q)(P(x))\left( {\forall x \in \mathbb{Q}} \right)\left( {P( x )} \right)

, where P(x)P( x ) is some predicate?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
736.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 17b번영어 원문

Complete the following.

Why is it not possible to use mathematical induction to prove a proposition of the form

For each real number

x

with

x \geq 1

,

P( x )

, where

P( x )

is some predicate?

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법증명·논술자동 분류
737.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절영어 원문

Formulate a conjecture (with an appropriate quantifier) that can be used as an answer to each of the following questions.

For which natural numbers nn is 3n3^n greater than 1+2n1 + 2^n?

정답·풀이 보기 (영어 원문)

For each natural number nn, if n≥2n \geq 2, then 3n>1+2n3^n > 1 + 2^n.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.1절 · 14번
# 수학적 귀납법계산자동 분류
738.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절영어 원문

Formulate a conjecture (with an appropriate quantifier) that can be used as an answer to each of the following questions.

For which natural numbers nn is 2n2^n greater than (n+1)2\left(n + 1 \right)^2?

정답·풀이 보기 (영어 원문)

For each natural number nn, if n≥6n \geq 6, then 2n>(n+1)22^n > (n + 1 )^2.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법계산자동 분류
739.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절영어 원문

Formulate a conjecture (with an appropriate quantifier) that can be used as an answer to each of the following questions.

For which natural numbers nn is (1+1n)n\left( 1 + \dfrac{1}{n} \right)^n greater than 2.5?

정답·풀이 보기 (영어 원문)

For each natural number nn, if n≥6n \geq 6, then (1+1n)n>2.5\left( 1 + \dfrac{1}{n} \right)^n > 2.5.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절
# 수학적 귀납법계산자동 분류
740.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절영어 원문

Consider the following question:

For which natural numbers

n

do there exist nonnegative integers

x

and

y

such that

n = 3x + 5y

?

To help answer this question, we will let Z∗={x∈Z∣x≥0}\mathbb{Z}^* = \left\{ {x \in \mathbb{Z} \mid x \geq 0} \right\}, and let P(n)P \left( n \right) be There exist x,y∈Z∗x,y \in \mathbb{Z}^* such that n=3x+5yn = 3x + 5y. Notice that P(1)P(1) is false since if both xx and yy are zero, then 3x+5y=03x + 5y = 0 and if either x>0x > 0 or y>0y > 0, then 3x+5y≥33x + 5y \geq 3. Also notice that P(6)P(6) is true since 6=3⋅2+5⋅06 = 3 \cdot 2 + 5 \cdot 0 and P(8)P(8) is true since 8=3⋅1+5⋅18 = 3 \cdot 1 + 5 \cdot 1.

Explain why P(2)P(2), P(4)P(4), and P(7)P(7) are false and why P(3)P(3) and P(5)P(5) are true.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기Sundstrom, Mathematical Reasoning · 4.2절 · 8번
# 수학적 귀납법계산자동 분류